Le analisi molecolari stanno rivelando specie criptiche, adattamenti e comunità microbiche finora difficili da osservare.

Dalle cavità carsiche alle acque di falda, le omics stanno cambiando il modo di studiare gli ecosistemi sotterranei; Le tecnologie omics aiutano a capire evoluzione, funzioni ecologiche e fragilità degli ambienti ipogei. Un nuovo sguardo scientifico sulla vita nascosta nel sottosuolo, tra conservazione e ricerca di frontiera.

Le omics svelano la biodiversità sotterranea

Nuove letture del sottosuolo

Una Review pubblicata su Nature Reviews Biodiversity descrive come le tecnologie omics stiano cambiando lo studio degli ecosistemi sotterranei, dalle grotte alle acque di falda, con effetti su biodiversità, evoluzione e conservazione. Il tema riguarda anche la speleologia scientifica, perché amplia gli strumenti con cui leggere la vita nascosta nel sottosuolo.[1][2]

Cosa solo le omics

Gli omics sono un insieme di tecniche che analizzano, su larga scala, le molecole di un organismo o di una comunità biologica, come DNA, RNA, proteine e metaboliti. In pratica, servono a capire non solo chi c’è in un campione, ma anche come funziona e come reagisce all’ambiente.[1][2]

Le principali aree degli omics

Le discipline più note sono la genomica, che studia il DNA, la trascrittomica, che osserva l’RNA, la proteomica, che analizza le proteine, e la metabolomica, che misura i metaboliti. A queste si aggiungono approcci più recenti, come la metagenomica, utile quando si studiano comunità miste di microrganismi.[2][1]

Perché sono utili

Gli omics permettono di vedere aspetti della vita biologica che con i metodi tradizionali restano nascosti. Sono molto usati per studiare evoluzione, biodiversità, malattie e adattamento agli ambienti estremi. Nel caso delle grotte e delle acque sotterranee, aiutano a identificare specie criptiche e a ricostruire il funzionamento delle comunità viventi.[3][1][2]

Un esempio semplice

Se si analizza un campione di sedimento di grotta, un approccio genomico può dire quali organismi sono presenti, mentre uno metabolomico può mostrare quali sostanze producono o consumano. Insieme, questi dati offrono una lettura più completa dell’ecosistema.[1][2][3]

In sintesi

Gli omics sono quindi strumenti di analisi molecolare integrata, usati per leggere la vita a più livelli. Nel campo speleologico, stanno diventando sempre più importanti per studiare biodiversità, adattamenti e conservazione degli ambienti sotterranei.[2][3][1]

Tecnologie omics negli ecosistemi sotterranei

Il lavoro riassume l’uso di genomica, trascrittomica, metagenomica ed eDNA per analizzare organismi e comunità senza dipendere solo da osservazioni morfologiche. Le omics negli ecosistemi sotterranei permettono di studiare specie rare, comunità microbiche e segnali ambientali che prima erano difficili da intercettare. La Review segnala che queste tecnologie, applicate al sottosuolo dagli anni 2010, hanno già aperto nuove linee di ricerca.[2][1]

Biodiversità criptica e adattamento

Uno dei risultati più importanti riguarda la biodiversità criptica, cioè specie che appaiono simili ma sono geneticamente distinte. Negli ecosistemi sotterranei, dove gli habitat sono isolati e la mobilità è limitata, questo fenomeno può essere frequente. Le omics negli ecosistemi sotterranei aiutano anche a ricostruire le traiettorie evolutive e a capire come si sono formati adattamenti come la perdita degli occhi, la depigmentazione e le modifiche metaboliche.[1][2]

Microbi e cicli geochimici

La Review insiste anche sul ruolo dei microbi nel funzionamento degli ambienti ipogei. Le omics negli ecosistemi sotterranei permettono di osservare come batteri e archei partecipino ai cicli del carbonio, dell’azoto e dello zolfo. Questo aspetto è rilevante non solo per la biologia delle grotte, ma anche per la comprensione di processi globali legati all’acqua e al clima.[2][1]

Dati incompleti e limiti attuali

La Review segnala anche alcuni problemi pratici. I database di riferimento per molte specie sotterranee restano incompleti, e questo rende difficile assegnare correttamente i dati ottenuti con le analisi molecolari. Un altro limite è la contaminazione da DNA esterno in grotte frequentate da persone, che può alterare i risultati. Le omics negli ecosistemi sotterranei richiedono quindi protocolli rigorosi e database più ampi.[1][2]

Conservazione e prospettive

Il testo sottolinea che solo una piccola parte degli ecosistemi sotterranei è oggi compresa nelle aree protette, e che i dati molecolari possono aiutare a colmare questa lacuna. Le omics negli ecosistemi sotterranei sono presentate come uno strumento utile per la conservazione di specie vulnerabili e habitat poco studiati. La Review chiude indicando come futuro promettente l’integrazione tra omics, ecologia, geologia e altre discipline, per leggere con più precisione la vita sotterranea.[2][1]

Rilevanza per la speleologia

Per la comunità speleologica, questa Review conferma che le grotte non sono solo luoghi da esplorare, ma anche archivi biologici e geochimici di grande interesse. Le omics negli ecosistemi sotterranei offrono un supporto concreto a studi su biodiversità, adattamento e tutela degli ambienti carsici. In questo senso, la ricerca molecolare diventa una parte sempre più importante della speleologia contemporanea.[1][2]

Fonte:

Read the Review: https://go.nature.com/4vvLWkD
[2] Le Omics Rivoluzionano la Biologia Sotterranea: Grotte e … https://www.scintilena.com/le-omics-rivoluzionano-la-biologia-sotterranea-grotte-e-acquiferi-sotto-la-lente-molecolare/04/29/
[6] Nuove Strategie contro la Lampenflora nelle Grotte Turistiche https://www.scintilena.com/nuove-strategie-contro-la-lampenflora-nelle-grotte-turistiche-studio-comparativo-dei-trattamenti-di-pulizia/08/16/